Threads.pdf

Threads (Hilos de ejecución)
Pedro Corcuera
Dpto. Matemática Aplicada y
Ciencias de la Computación
Universidad de Cantabria
corcuerp@unican.es

Objetivos
• Conocer los detalles de los hilos de ejecución
(threads)
• Aprender a programar aplicaciones
concurrentes basadas en threads
Java 2

Índice
• Concepto de thread
• Estados de un Thread
• Prioridades de un Thread
• Clase Thread
• Formas de crear threads en Java
Java 3
• Formas de crear threads en Java
– Extending Thread class
– Implementing Runnable interface
• ThreadGroup
• Sincronización
• Comunicación Inter-thread
• Asignación de tarea mediante Timer y TimerTask

Concepto de Thread
• Un thread o hilo de ejecución es la ejecución
secuencial de una serie de instrucciones dentro de un
programa
• De forma simple se puede pensar que los threads
son procesos ejecutados por un programa
Java 4
son procesos ejecutados por un programa
• La mayoría de lenguajes de programación son single-
threaded
• El desarrollo del hardware ha llevado el concepto de
thread a la CPU: multinúcleo

Concepto de Thread
Threads
múltiples en
múltiples
CPUs
Thread 3
Thread 2
Thread 1
Java 5
CPUs
Threads
múltiples
compartiendo
una CPU Thread 3
Thread 2
Thread 1

Multi-threading en la plataforma Java
• Cada aplicación tiene un thread, llamado el thread
principal. Este thread tiene la habilidad de crear
threads adicionales
• La programación multi-threaded es más compleja:
– acceso compartido de objetos
Java 6
– acceso compartido de objetos
– riesgo de condición de carrera

Estados de un thread
• Un thread puede estar en uno de los siguientes
estados:
– Running
• En curso de ejecución
• En control de la CPU
– Ready to run
Java 7
– Ready to run
• Puede ejecutarse pero no se le ha dado la orden
– Resumed
• Ready to run después de haber estado suspendido o bloqueado
– Suspended
• Voluntariamente permite que otros threads se ejecuten
– Blocked
• Esperando por algún recurso o que ocurra un evento

Prioridades de un thread
• Las prioridades determinan que thread recibe el
control de la CPU y consiga ser ejecutado primero
• En Java viene definidas por un valor entero de 1 a 10
• A mayor valor de prioridad, mayor la oportunidad de
Java 9
• A mayor valor de prioridad, mayor la oportunidad de
ser ejecutado primero
• Si dos threads tienen la misma prioridad, la ejecución
depende del sistema operativo

Prioridades de un thread
Constante Prioridad Nombre del Thread
MAX_PRIORITY 10 Reference Handler
8 Finalizer
6 AWT-EventQueue-0, methods
actionPerformed(), keyPressed(),
mouseClicked(), y windowClosing().
Java 10
mouseClicked(), y windowClosing().
NORM_PRIORITY 5 main
Signal dispatcher
AWT-Windows
SunToolkit.PostEventQueue-0
4 Screen Updater
MIN_PRIORITY 1 -

La clase Thread - Constructores
Resumen de Constructores
Thread()
Allocates a new Thread object.
Thread(Runnable target)
Thread(Runnable target, String name)
Thread(String name)
Java 11
Thread(String name)
Thread(ThreadGroup group, Runnable target)
Thread(ThreadGroup group, Runnable target, String name)
Allocates a new Thread object so that it has target as its run object, has the specified name as its name, and
belongs to the thread group referred to by group.
Thread(ThreadGroup group, Runnable target, String name, long stackSize)
Allocates a new Thread object so that it has target as its run object, has the specified name as its name, belongs to
the thread group referred to by group, and has the specified stack size.
Thread(ThreadGroup group, String name)

La clase Thread - Constantes
Resumen de Campos
static int MAX_PRIORITY
The maximum priority that a thread can have.
static int MIN_PRIORITY
The minimum priority that a thread can have.
Java 12
The minimum priority that a thread can have.
static int NORM_PRIORITY
The default priority that is assigned to a thread.

La clase Thread – algunos métodos
Method Summary
static Thread currentThread() Returns a reference to the currently executing thread object.
long getId() Returns the identifier of this Thread.
String getName() Returns this thread's name.
Thread.State getState() Returns the state of this thread.
ThreadGroup getThreadGroup() Returns the thread group to which this thread belongs.
void interrupt() Interrupts this thread.
void run() If this thread was constructed using a separate Runnable run object,
Java 13
void run() If this thread was constructed using a separate Runnable run object,
then that Runnable object's run method is called; otherwise, this method does nothing and returns.
void setContextClassLoader(ClassLoader cl) Sets the context ClassLoader for this Thread.
void setName(String name) Changes the name of this thread to be equal to the argument name.
void setPriority(int newPriority) Changes the priority of this thread.
static void sleep(long millis) Causes the currently executing thread to sleep (temporarily cease
execution) for the specified number of milliseconds, subject to the precision and accuracy of system
timers and schedulers.
void start() Causes this thread to begin execution; the Java Virtual Machine calls the run
method of this thread.

Formas de crear e iniciar un Thread
• Método A: Extendiendo la clase Thread
– Derivar de la clase Thread
– Override el método run()
– Crear un thread con new MyThread(...)
– Iniciar el thread invocando el método start()
Java 14
• Método B: Implementando la interface Runnable
– Implementar la interface Runnable
– Override el método run()
– Crear un thread con new Thread(runnable)

Extendiendo la clase Thread
• La subclase extiende la clase Thread
– La subclase sobreescribe el método run() de la clase
Thread
• Se puede crear un objeto instanciando la subclase
• Invocando el método start() del objeto instanciado
Java 15
• Invocando el método start() del objeto instanciado
inicia la ejecución del thread
– El entorno runtime de Java inicia la ejecución del thread
mediante la llamada del método run() del objeto

Esquemas de inicio de un thread desde
una subclase
• Esquema 1: El método start() no está en el
constructor de la subclase
– El método start() requiere ser invocado explícitamente
después de crear la instancia del objeto para que se inicie
el thread
Java 16
el thread
• Esquema 2: El método start() está en el constructor
de la subclase
– La creación de la instancia del objeto iniciará el thread

Ejemplo 1: método start() no está en el
constructor
public class PrintNameThread extends Thread {
PrintNameThread(String name) {
super(name);
}
// Override el metodo run() de la clase Thread
// se ejecuta cuando el metodo start() se invoca
public void run() {
public class PrintNameThread extends Thread {
PrintNameThread(String name) {
super(name);
}
// Override el metodo run() de la clase Thread
// se ejecuta cuando el metodo start() se invoca
public void run() {
Java 17
public void run() {
System.out.println("metodo run() del thread "
+ this.getName() + " invocado" );
for (int i = 0; i < 10; i++) {
System.out.print(this.getName());
}
}
}
public void run() {
System.out.println("metodo run() del thread "
+ this.getName() + " invocado" );
for (int i = 0; i < 10; i++) {
System.out.print(this.getName());
}
}
}

constructor
public class ExtendThreadClassTest1 {
public static void main(String args[]) {
System.out.println("Crea objeto PrintNameThread..");
PrintNameThread pnt1 = new PrintNameThread("A");
// Inicio del thread invocando el metodo start()
System.out.println("Llamada del metodo start() de " +
pnt1.getName() + " thread");
pnt1.start();
PrintNameThread pnt1 = new PrintNameThread("A");
// Inicio del thread invocando el metodo start()
pnt1.start();
Java 18
pnt1.start();
PrintNameThread pnt2 = new PrintNameThread("B");
pnt2.start();
}
}
pnt1.start();
PrintNameThread pnt2 = new PrintNameThread("B");
pnt2.start();
}
}

constructor
public class Contador1 extends Thread {
protected int count, inc, delay;
public Contador1( int init, int inc, int delay ) {
this.count = init; this.inc = inc; this.delay = delay;
}
public void run() {
try {
for (;;) {
public class Contador1 extends Thread {
protected int count, inc, delay;
public Contador1( int init, int inc, int delay ) {
this.count = init; this.inc = inc; this.delay = delay;
}
public void run() {
try {
for (;;) {
Java 19
for (;;) {
System.out.print(count + " ");
count += inc; sleep(delay);
}
} catch (InterruptedException e) {}
}
public static void main(String[] args) {
new Contador1(0, 1, 33).start();
new Contador1(0, -1, 100).start();
}
}
for (;;) {
System.out.print(count + " ");
count += inc; sleep(delay);
}
}
new Contador1(0, 1, 33).start();
new Contador1(0, -1, 100).start();
}
}

Ejemplo 3: método start() está en el
constructor
public class PrintNameThread1 extends Thread {
PrintNameThread1(String name) {
super(name);
// metodo start() dentro del constructor
start();
}
public class PrintNameThread1 extends Thread {
PrintNameThread1(String name) {
super(name);
// metodo start() dentro del constructor
start();
}
Java 20
}
public void run() {
String name = getName();
for (int i = 0; i < 10; i++) {
System.out.print(name);
}
}
}
}
public void run() {
String name = getName();
for (int i = 0; i < 10; i++) {
}
}
}

Ejemplo 3: método start() está en el
constructor
PrintNameThread1 pnt1 =
new PrintNameThread1("A");
new PrintNameThread1("B");
}
}
Java 21
}
}
-------Versión sin instanciar objetos----------------
}
}
}
}
-------Versión sin instanciar objetos----------------
}
}

Implementando la interface Runnable
• La interface Runnable debe implementarse por una
clase cuyas instancias se intentan ejecutar como
thread
• La clase debe definir el método run() sin argumentos
Java 22
– El método run() equivale a main() del nuevo thread
• Proporcionar los medios para que la clase sea activa
sin derivar Thread
– Una clase que implementa Runnable puede ejecutarse sin
derivar de Thread instanciando un Thread y pasándolo
como parámetro

Esquemas de inicio de un thread para una
clase que implementa Runnable
• Esquema 1: El thread invocante crea un objeto Thread
y lo inicia explícitamente después de crear un objeto
de la clase que implementa la interface Runnable
– El método start() del objeto Thread require ser invocado
explícitamente despueés que el objeto se crea
Java 23
explícitamente despueés que el objeto se crea
• Esquema 2: El objeto Thread se crea y se inicia dentro
del método constructor de la clase que implementa la
interface Runnable
– El thread invocante sólo necesita crear instancias de la
clase Runnable

Ejemplo 1: creación de un objeto thread e
inicio explícito
// La clase implementa la interface Runnable
class PrintNameRunnable implements Runnable {
String name;
PrintNameRunnable(String name) {
this.name = name;
}
// Implementacion de run() definido en la
// La clase implementa la interface Runnable
class PrintNameRunnable implements Runnable {
String name;
PrintNameRunnable(String name) {
this.name = name;
}
Java 24
// interface Runnable .
public void run() {
for (int i = 0; i < 10; i++) {
}
}
}
public void run() {
for (int i = 0; i < 10; i++) {
}
}
}

Ejemplo 1: creación de un objeto thread e
inicio explícito
public class RunnableThreadTest1 {
PrintNameRunnable pnt1 = new
PrintNameRunnable("A");
Thread t1 = new Thread(pnt1);
t1.start();
PrintNameRunnable("A");
t1.start();
Java 25
PrintNameRunnable("B");
t2.start();
PrintNameRunnable("C");
Thread t3 = new Thread(pnt3); t3.start();
}
}
PrintNameRunnable("B");
t2.start();
PrintNameRunnable("C");
Thread t3 = new Thread(pnt3); t3.start();
}
}

Ejemplo 2: creación de objeto thread e
inicio dentro del constructor
class PrintNameRunnable1 implements Runnable {
Thread thread;
PrintNameRunnable1(String name) {
thread = new Thread(this, name);
thread.start();
}
class PrintNameRunnable1 implements Runnable {
Thread thread;
PrintNameRunnable1(String name) {
thread = new Thread(this, name);
thread.start();
}
Java 26
public void run() {
String name = thread.getName();
for (int i = 0; i < 10; i++) {
}
}
}
public void run() {
String name = thread.getName();
for (int i = 0; i < 10; i++) {
}
}
}

Ejemplo 2: creación de objeto thread e
inicio dentro del constructor
// Como el constructor del objeto PrintNameRunnable
// crea un objeto Thread y lo inicia,
// no hay necesidad de hacerlo aqui.
new PrintNameRunnable1("A");
new PrintNameRunnable1("B");
// Como el constructor del objeto PrintNameRunnable
// crea un objeto Thread y lo inicia,
// no hay necesidad de hacerlo aqui.
new PrintNameRunnable1("A");
Java 27
new PrintNameRunnable1("C");
}
}
new PrintNameRunnable1("C");
}
}

Comparativa extensión de Thread e
implementación interface Runnable
• Seleccionar entre las dos formas de crear un thread es
cuestión de gusto
• Atributos de la extensión de la clase Thread
– Fácil de implementar
Java 28
– La clase no puede extender otra clase
• Atributos de implementar la interface Runnable
– Puede tomar más trabajo debido a la declaración de
Thread e invocación de los métodos Thread
– La clase puede extender otras clases

Clase ThreadGroup
• Un grupo de threads representa un conjunto de
threads
• Adicionalmente, un grupo de threads puede incluir
otros grupos de threads
Java 29
– Los grupos de thread forman un árbol en el que cada grupo
de treads excepto el inicial tiene un padre
• Dentro de un grupo se permite que un thread tenga
acceso a la información del grupo, pero no a los
demás grupos ni el del padre

Ejemplo Clase ThreadGroup
public class SimpleThread extends Thread {
public SimpleThread(String str) {
super(str);
}
public void run() {
for (int i = 0; i < 5; i++) {
// System.out.format("%d %s%n", i, getName());
public class SimpleThread extends Thread {
public SimpleThread(String str) {
super(str);
}
public void run() {
for (int i = 0; i < 5; i++) {
Java 30
try {
sleep((long)(Math.random() * 1000));
}
System.out.format("HECHO! %s%n", getName());
}
}
try {
sleep((long)(Math.random() * 1000));
}
System.out.format("HECHO! %s%n", getName());
}
}

Ejemplo Clase ThreadGroup
public class ThreadGroupTest {
public static void main (String[] args) {
// Inicia tres threads primero.
new SimpleThread("Boston").start();
new SimpleThread("New York").start();
new SimpleThread("Seoul").start();
// Obtiene un ThreadGroup y muestra numero
ThreadGroup group = Thread.currentThread().getThreadGroup();
System.out.println("Numero de threads activos en el grupo = " +
public class ThreadGroupTest {
public static void main (String[] args) {
// Inicia tres threads primero.
new SimpleThread("Boston").start();
new SimpleThread("New York").start();
new SimpleThread("Seoul").start();
// Obtiene un ThreadGroup y muestra numero
ThreadGroup group = Thread.currentThread().getThreadGroup();
Java 31
group.activeCount());
// Muestra nombres de threads en ThreadGroup.
Thread[] tarray = new Thread[10];
int actualSize = group.enumerate(tarray);
for (int i=0; i<actualSize;i++){
System.out.println("Thread " + tarray[i].getName()
+ " en thread group " + group.getName());
}
}
}
group.activeCount());
// Muestra nombres de threads en ThreadGroup.
Thread[] tarray = new Thread[10];
int actualSize = group.enumerate(tarray);
for (int i=0; i<actualSize;i++){
System.out.println("Thread " + tarray[i].getName()
+ " en thread group " + group.getName());
}
}
}

Sincronización: condición de carrera
• Una condición de carrera ocurre cuando varios
threads, que se ejecutan sin sincronizar, acceden al
mismo objeto (llamado recurso compartido) retornando
resultados inesperados (error)
• Ejemplo:
Java 32
• Ejemplo:
– Con frecuencia los Threads comparten un recurso común,
pe un fichero, con un thread leyendo del fichero y otro
escribiendo en el fichero
• Esta situación se puede evitar sincronizando los
threads que acceden al recurso común

Ejemplo de thread sin sincronizar
public class UnsynchronizedExample2 extends Thread {
static int n = 1;
public void run() {
for (int i = 1; i <= 10; i++) {
try {
Thread.sleep(500);
} catch (InterruptedException ie) { }
System.out.println(n);
public class UnsynchronizedExample2 extends Thread {
static int n = 1;
public void run() {
for (int i = 1; i <= 10; i++) {
try {
Thread.sleep(500);
} catch (InterruptedException ie) { }
Java 33
n++;
}
}
Thread thr1 = new UnsynchronizedExample2();
thr1.start();
thr2.start();
}
}
n++;
}
}
thr1.start();
thr2.start();
}
}

Sincronización: bloqueando un objeto
• La operación de sincronización es un mecanismo de
exclusión mutua de threads, es decir, no puede ser
interrumpida (operación atómica)
• Un thread se sincroniza cuando se convierte en
propietario del monitor del objeto (bloqueo)
Java 34
propietario del monitor del objeto (bloqueo)
• Formas para bloquear (sincronizar) un thread
– Opción 1: Usar el método synchronized
– Opción 2: Usar la sentencia synchronized sobre un objeto
común

Sincronización: bloqueando un objeto
• Método sincronizado:
class MyClass{
synchronized void aMethod(){
statements
}
Java 35
}
}
• Bloque sincronizado :
synchronized(exp){
statements
}

Ejemplo de threads sincronizados
public class SynchronizedExample2 extends Thread {
static int n = 1;
public void run() { syncmethod(); }
synchronized static void syncmethod() {
for (int i = 1; i <= 10; i++) {
try {
Thread.sleep(500);
} catch (InterruptedException ie) {
static int n = 1;
public void run() { syncmethod(); }
synchronized static void syncmethod() {
for (int i = 1; i <= 10; i++) {
try {
Thread.sleep(500);
Java 36
}
System.out.println(n); n++;
}
}
Thread thr1 = new SynchronizedExample2();
thr1.start(); thr2.start();
}
}
}
System.out.println(n); n++;
}
}
thr1.start(); thr2.start();
}
}

Operation ope ;
SynchronizedExample1 (Operation op){
this.ope = op;
}
public void run() {
synchronized (ope) {
ope.method();
Operation ope ;
SynchronizedExample1 (Operation op){
this.ope = op;
}
public void run() {
synchronized (ope) {
ope.method();
Java 37
ope.method();
}
}
Operation op = new Operation();
Thread thr1 = new SynchronizedExample1(op);
thr1.start();
thr2.start();
}
}
ope.method();
}
}
Operation op = new Operation();
thr1.start();
thr2.start();
}
}

class Operation {
static int n = 1;
void method() {
for (int i = 1; i <= 10; i++) {
try {
Thread.sleep(250);
}
class Operation {
static int n = 1;
void method() {
for (int i = 1; i <= 10; i++) {
try {
Thread.sleep(250);
}
Java 38
}
n++;
}
}
}
}
n++;
}
}
}

Métodos de la clase Object para la
comunicación Inter-thread
Resumen de métodos
void notify()
Wakes up a single thread that is waiting on this object's monitor.
void notifyAll()
Wakes up all threads that are waiting on this object's monitor.
void wait()
Causes the current thread to wait until another thread invokes the notify() method or the
Java 39
notifyAll() method for this object.
void wait(long timeout)
Causes the current thread to wait until either another thread invokes the notify() method or
the notifyAll() method for this object, or a specified amount of time has elapsed.
void wait(long timeout, int nanos)
notifyAll() method for this object, or some other thread interrupts the current thread, or a
certain amount of real time has elapsed.

Métodos wait(), notify(), and notifyAll()
• Para facilitar la comunicación entre threads se usan
los métodos wait(), notify(), y notifyAll() de la clase
Object
• Estos métodos deben ser invocados en un método o
bloque sincronizado del objeto invocante de los
Java 40
bloque sincronizado del objeto invocante de los
métodos y deben usarse dentro de un bloque try/catch
• El método wait() provoca que el thread espere hasta
que ocurra alguna condición, en cuyo caso se usan los
métodos notify() o notifyAll() para notificar a los
threads en espera para continuar con la ejecución

Método wait() de la Clase Object
• El método wait() provoca que un thread libere el
bloqueo que mantiene sobre un objeto, permitiendo
que otro thread se ejecute
• El método wait() está definido en la clase Object
Java 41
• wait() sólo se puede invocar desde el interior de un
código sincronizado y siempre debe estar en un
bloque try porque genera IOExceptions
• wait() sólo puede ser invocado por un thread que es
propietario del bloqueo del objeto

Método wait() de la Clase Object
• Cuando se invoca el método wait(), el thread se
incapacita para el planificador de tareas y permanece
inactivo hasta que ocurre uno de los eventos:
– otro thread invoca el método notify() para este objeto y el
planificador escoje arbitrariamente la ejecución del thread
Java 42
planificador escoje arbitrariamente la ejecución del thread
– otro thread invoca el método notifyAll() para este objeto
– otro thread interrumpe este thread
– el tiempo especificado por wait() ha transcurrido
• Después, el thread pasa a estar disponible otra vez y
compite por el bloqueo del objeto y si lo consigue
continúa como si no hubiera ocurrido la suspensión

Método notify()
• Despierta un único thread que está esperando por
este monitor del objeto
– Si varios threads esperan por este objeto, uno de ellos es
seleccionado para ser despertado
– La selección es arbitraria y ocurre a discreción de la
Java 43
– La selección es arbitraria y ocurre a discreción de la
implementación
• Sólo puede usarse dentro de un código sincronizado
• El thread despertado no podrá continuar hasta que el
thread en curso renuncie al bloqueo sobre el objeto

Comunicación entre threads:
Ejemplo práctico
Llega Va hacia
el cliente
Elige Espera la
Espera por
la orden
Come la
Va por la
comida
Entrega la
Cliente Camarero
(esperando)
Notifica al
camarero
Pide esperar
Pide esperar
al cliente
Notifica
Cliente Camarero
Java 44
Elige
menú
Da la
orden
Espera la
orden
Toma
la orden
Come la
comida
Entrega la
orden
Pide esperar
al camarero
Llama al
camarero
Notifica
al cliente
Abandona el
restaurante
Espera
nuevamente

Ejemplo Productor-Consumidor
• Suponer un escenario en el que existe dos threads
distintos operando ambos sobre una única área de
datos compartida
• Un thread, el Productor, inserta información en el área
de datos mientras que el otro thread, el Consumidor,
Java 45
de datos mientras que el otro thread, el Consumidor,
extrae información de la misma área
• Para que el Productor inserte información en el área
de datos debe haber suficiente espacio
• La única función del Productor es insertar datos en el
área de datos, no elimina ningún dato

Ejemplo Productor-Consumidor
• Para que el Consumidor pueda extraer información
debe existir información en el área de datos
• La única función del Consumidor es extraer datos
desde el área de datos
• La solución del problema Productor-Consumidor se
Java 46
• La solución del problema Productor-Consumidor se
consigue elaborando un adecuado protocolo de
comunicación entre los threads para intercambiar
información y es el principal factor para que este
problema sea interesante en términos de sistemas
concurrentes

Productor-Consumidor sin sincronizar
Area de datos: CubbyHole.java
public class CubbyHole {
private int contents;
private boolean available = false;
public int get() {
available = false;
return contents;
public int get() {
available = false;
return contents;
Java 47
return contents;
}
public void put(int value) {
contents = value;
available = true;
}
}
return contents;
}
public void put(int value) {
contents = value;
available = true;
}
}

Producer.java
public class Producer extends Thread {
private CubbyHole cubbyhole;
private int number;
public Producer(CubbyHole c, int number) {
cubbyhole = c;
this.number = number;
}
public class Producer extends Thread {
private int number;
public Producer(CubbyHole c, int number) {
cubbyhole = c;
}
Java 48
public void run() {
for (int i = 0; i < 10; i++) {
cubbyhole.put(i);
System.out.println("Producer #" + this.number
+ " put: " + i);
try {
sleep((int)(Math.random() * 100));
} catch (InterruptedException e) { }
}
}
}
public void run() {
for (int i = 0; i < 10; i++) {
cubbyhole.put(i);
System.out.println("Producer #" + this.number
+ " put: " + i);
try {
sleep((int)(Math.random() * 100));
}
}
}

Consumer.java
public class Consumer extends Thread {
private int number;
public Consumer(CubbyHole c, int number) {
cubbyhole = c;
}
public class Consumer extends Thread {
private int number;
public Consumer(CubbyHole c, int number) {
cubbyhole = c;
}
Java 49
}
public void run() {
int value = 0;
for (int i = 0; i < 10; i++) {
value = cubbyhole.get();
System.out.println("Consumer #" + this.number
+ " got: " + value);
}
}
}
}
public void run() {
int value = 0;
for (int i = 0; i < 10; i++) {
value = cubbyhole.get();
System.out.println("Consumer #" + this.number
+ " got: " + value);
}
}
}

Programa principal
public class ProducerConsumerUnsynchronized {
CubbyHole c = new CubbyHole();
Producer p1 = new Producer(c, 1);
public class ProducerConsumerUnsynchronized {
Java 50
Consumer c1 = new Consumer(c, 1);
p1.start();
c1.start();
}
}
p1.start();
c1.start();
}
}

Resultado
>java ProducerConsumerUnsynchronized
Producer #1 put: 0
Consumer #1 got: 0
Consumer #1 got: 0
Consumer #1 got: 0
Consumer #1 got: 0
Consumer #1 got: 0
Consumer #1 got: 0
Consumer #1 got: 0
>java ProducerConsumerUnsynchronized
Producer #1 put: 0
Consumer #1 got: 0
Consumer #1 got: 0
Consumer #1 got: 0
Consumer #1 got: 0
Consumer #1 got: 0
Consumer #1 got: 0
Consumer #1 got: 0
Java 51
Consumer #1 got: 0
Consumer #1 got: 0
Consumer #1 got: 0
Consumer #1 got: 0
Producer #1 put: 1
Producer #1 put: 2
Producer #1 put: 3
Producer #1 put: 4
Producer #1 put: 5
Producer #1 put: 6
Producer #1 put: 7
Producer #1 put: 8
Producer #1 put: 9
Consumer #1 got: 0
Consumer #1 got: 0
Consumer #1 got: 0
Consumer #1 got: 0
Producer #1 put: 1
Producer #1 put: 2
Producer #1 put: 3
Producer #1 put: 4
Producer #1 put: 5
Producer #1 put: 6
Producer #1 put: 7
Producer #1 put: 8
Producer #1 put: 9
Los resultados son impredecibles
– Se puede leer un número antes de que se haya producido
– Se pueden producir varios números con solo uno o dos leídos

Productor-Consumidor sincronizado
public synchronized int get(int who) {
while (available == false) {
try {
wait();
public synchronized int get(int who) {
while (available == false) {
try {
wait();
Java 52
wait();
}
available = false;
System.out.format("Consumer %d got: %d%n", who,
contents);
notifyAll();
return contents;
}
wait();
}
available = false;
System.out.format("Consumer %d got: %d%n", who,
contents);
notifyAll();
return contents;
}

public synchronized void put(int who, int value) {
while (available == true) {
try {
wait();
}
contents = value;
available = true;
public synchronized void put(int who, int value) {
while (available == true) {
try {
wait();
}
contents = value;
available = true;
Java 53
available = true;
System.out.format("Producer %d put: %d%n", who,
contents);
notifyAll();
}
}
available = true;
System.out.format("Producer %d put: %d%n", who,
contents);
notifyAll();
}
}

Programa principal
public class ProducerConsumerSynchronized {
public class ProducerConsumerSynchronized {
Java 54
p1.start();
c1.start();
}
}
p1.start();
c1.start();
}
}

Resultado
>java ProducerConsumerSynchronized
Producer 1 put: 0
Consumer 1 got: 0
Producer 1 put: 1
Consumer 1 got: 1
Producer 1 put: 2
Consumer 1 got: 2
Producer 1 put: 3
Consumer 1 got: 3
>java ProducerConsumerSynchronized
Producer 1 put: 0
Consumer 1 got: 0
Producer 1 put: 1
Consumer 1 got: 1
Producer 1 put: 2
Consumer 1 got: 2
Producer 1 put: 3
Consumer 1 got: 3
Java 55
Consumer 1 got: 3
Producer 1 put: 4
Consumer 1 got: 4
Producer 1 put: 5
Consumer 1 got: 5
Producer 1 put: 6
Consumer 1 got: 6
Producer 1 put: 7
Consumer 1 got: 7
Producer 1 put: 8
Consumer 1 got: 8
Producer 1 put: 9
Consumer 1 got: 9
Consumer 1 got: 3
Producer 1 put: 4
Consumer 1 got: 4
Producer 1 put: 5
Consumer 1 got: 5
Producer 1 put: 6
Consumer 1 got: 6
Producer 1 put: 7
Consumer 1 got: 7
Producer 1 put: 8
Consumer 1 got: 8
Producer 1 put: 9
Consumer 1 got: 9

Asignación de tareas mediante
Clases Timer y TimerTask
• La clase Timer facilita a los threads la programación
de ejecución futura de tareas en un thread de fondo
• La tareas se pueden programar para ejecutarse una
vez o de forma repetida en intervalos regulares
Java 56
• A cada objeto Timer le corresponde un thread de
fondo que se usa para ejecutar todas las tareas del
timer secuencialmente
• Los tiempos de las tareas deben completarse
rápidamente

Asignación de tareas mediante
• La clase TimerTask es una clase abstracta con un
método abstracto llamado run()
• La clase concreta debe implementar el método
abstracto run()
Java 57

Ejemplo de uso
import java.util.Timer;
import java.util.TimerTask;
/** Demo simple que usa java.util.Timer para ejecutar una tarea en 5 segundos */
public class TimerReminder {
Timer timer;
public TimerReminder(int seconds) {
timer = new Timer();
timer.schedule(new RemindTask(), seconds*1000);
}
import java.util.Timer;
import java.util.TimerTask;
/** Demo simple que usa java.util.Timer para ejecutar una tarea en 5 segundos */
public class TimerReminder {
Timer timer;
public TimerReminder(int seconds) {
timer = new Timer();
timer.schedule(new RemindTask(), seconds*1000);
}
Java 58
}
class RemindTask extends TimerTask {
public void run() {
System.out.println("Se acabo el tiempo!");
timer.cancel(); //Termina el tiempo del thread
}
}
System.out.println("Se programa la tarea ReminderTask para 5 segundos");
new TimerReminder(5);
System.out.println("Tarea programada.");
}
}
}
class RemindTask extends TimerTask {
public void run() {
System.out.println("Se acabo el tiempo!");
timer.cancel(); //Termina el tiempo del thread
}
}
System.out.println("Se programa la tarea ReminderTask para 5 segundos");
new TimerReminder(5);
System.out.println("Tarea programada.");
}
}

Problemas a resolver en la programación
concurrente
• La programación concurrente debe evitar problemas
que pueden surgir entre los recursos disponibles por
los threads:
– Acaparamiento (starvation)
– Inactividad (dormancy)
Java 59
– Inactividad (dormancy)
– Abrazo mortal (deadlock)
– Terminación prematura
• Para ello debe usarse correctamente la
sincronización

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